Simulação de faltas de alta impedância em sistemas de distribuição de energia elétrica
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
Texto Completo: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23658 |
Resumo: | Quando um sistema de proteção atua em decorrência de uma falta permanente, diversos consumidores ficam sem o fornecimento de energia elétrica pelo tempo gasto em localizar e recompor o sistema ao seu estado de operação normal e seguro. A confiabilidade do sistema tem proporcionalidade direta com o tempo de atuação das equipes de manutenção, sendo assim, quanto menor o tempo de localização da falta, mais confiável é classificado o sistema. As faltas de alta impedância são caracterizadas por possuírem um valor suficientemente alto de impedância para comprometer o funcionamento adequado de relés de sobrecorrente convencionais, fusíveis e técnicas de localização de faltas, por exemplo. Os valores de corrente de defeito associado são menores do que aqueles que representam o comportamento nominal do circuito protegido, sendo causadas pelo contato de um condutor energizado ao solo, a uma árvore, a uma estrutura ou equipamento qualquer, por exemplo. Ao contrário de curto-circuitos francos, os quais envolvem valores de corrente expressivos e, portanto, são mais fáceis de serem detectados, as faltas de alta impedância representam um desafio para proteção e operação do sistema elétrico de potência. Essas causam poucos danos aos equipamentos do sistema elétrico de potência, contudo, sua não detecção implica em sérios riscos à segurança dos indivíduos bem como pode se tornar a fonte de ignição para incêndios. Esta pesquisa tem como objetivo aprimorar um modelo computacional já existente de falta de alta impedância, utilizando dados de oscilografias levantadas a partir de testes realizados em campo, de modo a se reproduzirem características que se aproximem das reais geradas na ocorrência do tipo de defeito em questão, e além disso, implementar o modelo de falta obtido em um sistema de distribuição de energia elétrica real previamente modelado, de maneira analisar o seu comportamento. |
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2021-01-03T22:43:37Z2021-01-03T22:43:37Z2020-08-31BACIL, Gustavo Galeazzi. Simulação de faltas de alta impedância em sistemas de distribuição de energia elétrica. 2020. Dissertação (Mestrado em Sistemas de Energia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2020.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23658Quando um sistema de proteção atua em decorrência de uma falta permanente, diversos consumidores ficam sem o fornecimento de energia elétrica pelo tempo gasto em localizar e recompor o sistema ao seu estado de operação normal e seguro. A confiabilidade do sistema tem proporcionalidade direta com o tempo de atuação das equipes de manutenção, sendo assim, quanto menor o tempo de localização da falta, mais confiável é classificado o sistema. As faltas de alta impedância são caracterizadas por possuírem um valor suficientemente alto de impedância para comprometer o funcionamento adequado de relés de sobrecorrente convencionais, fusíveis e técnicas de localização de faltas, por exemplo. Os valores de corrente de defeito associado são menores do que aqueles que representam o comportamento nominal do circuito protegido, sendo causadas pelo contato de um condutor energizado ao solo, a uma árvore, a uma estrutura ou equipamento qualquer, por exemplo. Ao contrário de curto-circuitos francos, os quais envolvem valores de corrente expressivos e, portanto, são mais fáceis de serem detectados, as faltas de alta impedância representam um desafio para proteção e operação do sistema elétrico de potência. Essas causam poucos danos aos equipamentos do sistema elétrico de potência, contudo, sua não detecção implica em sérios riscos à segurança dos indivíduos bem como pode se tornar a fonte de ignição para incêndios. Esta pesquisa tem como objetivo aprimorar um modelo computacional já existente de falta de alta impedância, utilizando dados de oscilografias levantadas a partir de testes realizados em campo, de modo a se reproduzirem características que se aproximem das reais geradas na ocorrência do tipo de defeito em questão, e além disso, implementar o modelo de falta obtido em um sistema de distribuição de energia elétrica real previamente modelado, de maneira analisar o seu comportamento.When a protection system acts as a result of a permanent fault, several consumers will remain without electricity for the time spent locating and restoring the system to its normal and safe operating state. The reliability of the system has direct proportionality with the time of maintenance of the maintenance teams, thus, the shorter the fault location time, the more reliable the system is classified. High impedance faults are characterized by having a sufficiently high impedance value to compromise the operation of conventional overcurrent relays, fuses, and fault locating techniques, for example. The associated fault current values are smaller than those representing the nominal behavior of the protected circuit and are caused by the contact of an energized conductor to the ground, a tree, a structure or any equipment, for example. Unlike short-circuits, which involve expressive current values and therefore are easier to detect, high impedance faults present a challenge for protection and operation of the power system. These cause very little damage to the electrical power system equipment, however, failure to detect them entails serious risks to the safety of consumers as well as becoming the source of ignition for fires. This research aims to improve an existing computational model of high impedance fault, using data from oscillographs raised from practical testes performed, in order to reproduce characteristics that approximate the real ones generated in the occurrence of the defect type in question , and in addition, to implement model obtained in a real electricity distribution system previously modeled, in order to analyze its behavior.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaPrograma de Pós-Graduação em Sistemas de EnergiaUTFPRBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIACNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOSEngenharia ElétricaEnergia elétrica - Distribuição - Manutenção e reparosImpedância (Eletricidade)Localização de falhas (Engenharia)Curtos-circuitosSistemas de energia elétrica - ProteçãoSistemas de energia elétrica - Medidas de segurançaElectric power distribution - Maintenance and repairImpedance (Electricity)Fault location (Engineering)Short circuitsElectric power systems - ProtectionElectric power systems - Security measuresSimulação de faltas de alta impedância em sistemas de distribuição de energia elétricaHigh impedance fault detection on electrical energy distribution systeminfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisCuritibaNetto, Ulisses Cheminhttps://orcid.org/0000-0002-9274-188Xhttp://lattes.cnpq.br/5250206412631124Motter, Danielhttps://orcid.org/0000-0002-3693-6914http://lattes.cnpq.br/2485951756714882Fritzen, Paulo Cicerohttps://orcid.org/0000-0003-1928-8027http://lattes.cnpq.br/3904244896211234Netto, Ulisses Cheminhttps://orcid.org/0000-0002-9274-188Xhttp://lattes.cnpq.br/5250206412631124https://orcid.org/0000-0002-6205-3728http://lattes.cnpq.br/9498091018426115Bacil, Gustavo Galeazzireponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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